混凝土课后答案第5章.

5-1 已知某承受均布荷载的矩形截面梁截面尺寸b ×h =250mm ×600mm (取a s =35mm ),采用C25混凝土,箍筋为HPB235钢筋。若已知剪力设计值V =150kN ,试采用Φ8双肢箍的箍筋间距s ? 『解』

(1)已知条件:

a s =35mm

h 0=h—a =600—35=565mm A SV =101mm 2

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =11.9 N/mm 2 , f t =1.27 N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)复合截面尺寸:

h w

565

h w =h 0=565mm b =250=2.26

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯250⨯565=420.2 kN>150 kN 0. 2β

截面满足要求。

(3)验算是否可构造配箍:

0=0.7⨯1.27⨯250⨯565=125.6 kN

应按计算配箍 (4)计算箍筋间距: V ≤0.7f t bh 0+

1.25f yv

A sv

1.25f yv

A sv s h 0

h 0

1.25⨯210⨯101⨯5653

150-125.6⨯10V -0.7f bh ()t 0 s ≤==613.2mm

查表5—2 ,取s=200 mm (5)验算最小配箍率:

f t f yv

A sv

101

0.24

0.24⨯1.27

bs =250⨯200=0.202﹪>

=

210

=0.145﹪

满足要求。 (6)绘配筋图:

5-2 图5-51所示的钢筋混凝土简支粱,集中荷载设计值F =120kN ,均布荷载设计值(包括梁自重)q=10kN/m。选用C30混凝土,箍筋为HPB235钢筋。试选择该梁的箍筋(注:途中跨度为净跨度,l n =4000mm)。

『解』

(1)已知条件:

a s =40mm

h 0=h—a =600—40=560mm

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =14.3N/mm 2 , f t =1.43N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)确定计算截面及剪力设计值:

对于简支梁,支座处剪力最大,选该截面为设计截面。 剪力设计值:

1

V=2

120

q l n

1

+F=2⨯10⨯4+120=140 kN

140=85.7﹪>75﹪

故应考虑剪跨比的影响 a=1500mm

a

1500

λ=h 0=560=2.68

h w

560

h w =h 0=560mm b =250=2.24

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯14.3⨯250⨯560=500.5kN>140 kN 0. 2β

截面满足要求。 (4)验算是否可构造配箍:

1. 75

1.75

λ+1. 0f t b h 0=2.68+1.0⨯1.43⨯250⨯560=95.2 kN

选用双肢箍

8,查表得A SV =101mm

2

f yv A sv h 0

s ≤

V -

1.75

210⨯101⨯560

3

140-95.2)⨯10(=

λ+1.0

f t bh 0

=265mm

取s=200mm,符合要求。 (6)验算最小配箍率:

f t f yv

A sv

101

0.24

0.24⨯1.43

bs =250⨯200=0.202﹪>=210

=0.163﹪

满足要求。

(7)绘配筋图:

5-3 某T 形截面简支粱尺寸如下: b ×h =200mm

×500mm (取a s =35mm,

b 'f

=400mm,

h 'f

=

100mm ); 采用C25混凝土,箍筋为HPB235

钢筋;由集中荷载产生的支座边建立设计值V =120kN (包括自重),剪跨比λ=3。试选择

该梁箍紧。 『解』

(1)已知条件:

a s =35mm

h 0=h—a =500—35=465mm

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)复合截面尺寸:

h '

h w =h 0-f =465-100=365mm b =200=1.825

h w

365

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯200⨯465=276.68kN>120 kN 0. 2β

截面满足要求。 (3)验算是否可构造配箍:

1. 75

1.75

λ+1. 0f t b h 0=3+1.0⨯1.27⨯200⨯465=51.67 kN

选用双肢箍

8,查表得A SV =101mm

2

f yv A sv h 0

s ≤

V -

1.75

210⨯101⨯465

3

120-51.67)⨯10(=

λ+1.0

f t bh 0

=144mm

取s=130mm,符合要求。 (5)验算最小配箍率:

f t f yv

A sv

101

0.24

0.24⨯1.27

bs =130⨯200=0.388﹪>

=

210

=0.145﹪

满足要求。

(6)绘配筋图:

5-4 图5-52所示的钢筋混凝土矩形截面简支粱,

截面尺寸b ×h =250mm ×600mm ,荷载设计值F =170kN (未包括梁自重),采用C25混凝土,纵向受力筋为HRB335钢筋,箍筋为HPB235钢筋。试设计该梁:(1)确定纵向受力钢筋根数和直径;(2)配置腹筋(要求选择箍紧和弯起钢筋,假定弯起钢筋终点距支座截面边缘为50mm )。

『解』

已知条件:

a s =35mm , 计算跨径l 0=6.0 m

h 0=h—a =600—35=565mm

s

查附表1—2、2—3及表4—2、4—4得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2 , α1=1.0 , f y =300N/mm 2 ,ξb =0.550

求设计弯矩及剪力: 由力学知识得:

设计剪力为支座处V=R A =170 kN 设计弯矩为集中力作用处M=170⨯1.5=255

kN ·m

〈三〉正截面设计:

M

255⨯10

6

2

2

αs =α1f c bh 0=250⨯565⨯1.0⨯11.9=0.269

查附表4—1得ξ=0.3203

α1f c

A S =ξbh 0

1.0⨯11.9

f y

=0.3203⨯250⨯565⨯

300

2

=1795mm

22弯起。

2

2

25+2

22,A S =982+760=1742mm , 其中2

〈四〉斜截面设计:

V=170 kN , A sb =760mm (1)复合截面尺寸:

2

h w

560

h w =h 0=565mm b =250=2.24

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯250⨯565=420.2kN>170 kN 0. 2β

截面满足要求。

(2)验算是否可构造配箍:

a

1500

λ=h 0=565=2.65

1.75

1.75

λ+1.0f t b h 0=2.65+1.0⨯1.27⨯250⨯565=86.01 kN

应按计算配箍 (3)计算箍筋数量:

选用双肢箍V=V cs +V sb

A sv

8,查表得A SV =101mm

2

=86.01+

f yv

s +0.8f y A sb bsin45°

=> s=232mm 取s=220mm (4)验算最小配箍率:

A sv

101

0.24

f t f yv

0.24⨯1.27

bs =250⨯220=0.202﹪>=210

=0.145﹪

满足要求。

(5)绘配筋图:

5-5 梁的荷载设计值及梁跨度同习题5-2但截面尺寸、混凝土强度等级修改如下表,并采用Φ8双肢箍,试按序号计算箍筋间距填入表5-9内,并比较截面尺寸、混凝土强度等级对梁斜截面承载力的影响?

『解』 〈1〉

(1)已知条件:

a s =40mm

h 0=h—a =500—40=460mm

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)复合截面尺寸:

h w

460

h w =h 0=460mm b =250=1.840

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯250⨯460=342.13kN>140 kN 0. 2β

截面满足要求。 (3)验算是否可构造配箍:

a

1500

λ=h 0=460=3.26>3.0 ,取λ=3.0

1. 75

1.75

λ+1. 0f t b h 0=3+1.0⨯1.27⨯250⨯460=63.90kN

选用双肢箍

8,查表得A SV =101mm

2

f yv A sv h 0

s ≤

V -

1.75

210⨯101⨯460

3

140-63.90)⨯10(=

λ+1.0

f t bh 0

=128.2mm

取s=120mm,符合要求。 〈2〉

(1)已知条件:

a s =40mm

h 0=h—a =500—40=460mm

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =14.3N/mm 2 , f t =1.43N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)复合截面尺寸:

h w

460

h w =h 0=460mm b =250=1.840

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯14.3⨯250⨯460=411.1kN>140 kN 0. 2β

截面满足要求。 (3)验算是否可构造配箍:

a

1500

λ=h 0=460=3.26>3.0 ,取λ=3.0

1. 75

1.75

λ+1. 0f t b h 0=3+1.0⨯1.43⨯250⨯460=71.95kN

(4)计算箍筋数量:

选用双肢箍

8,查表得A SV =101mm

2

f yv A sv h 0

s ≤

V -

1.75

210⨯101⨯460

λ+1.0

f t bh 0

=(140-71.95)⨯10=143.3mm

3

取s=140mm,符合要求。 〈3〉

(1)已知条件:

a s =40mm

h 0=h—a =500—40=460mm

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)复合截面尺寸:

h w

460

h w =h 0=460mm b =300=1.530

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯300⨯460=410.6kN>140 kN 0. 2β

截面满足要求。 (3)验算是否可构造配箍:

a

1500

λ=h 0=460=3.26>3.0 ,取λ=3.0

1. 75

1.75

λ+1. 0f t b h 0=3+1.0⨯1.27⨯300⨯460=76.68kN

选用双肢箍

8,查表得A SV =101mm

2

f yv A sv h 0

s ≤

V -

1.75

210⨯101⨯460

3

140-76.68)⨯10(=

λ+1.0

f t bh 0

=154.1mm

取s=150mm,符合要求。

〈4〉

(1)已知条件:

a s =40mm

h 0=h—a =600—40=560mm

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)复合截面尺寸:

h w

560

h w =h 0=560mm b =250=2.24

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯250⨯560=416.5kN>140 kN 0. 2β

截面满足要求。 (3)验算是否可构造配箍:

a

1500

λ=h 0=560=2.68

1. 75

1.75

λ+1. 0f t b h 0=2.68+1.0⨯1.27⨯250⨯560=84.55kN

选用双肢箍

8,查表得A SV =101mm

2

f yv A sv h 0

s ≤

V -

1.75

210⨯101⨯560

3

140-84.55)⨯10(=

λ+1.0

f t bh 0

=214.2mm

取s=210mm,符合要求。 分析:

增加截面尺寸和提高混凝土等级都可以提高斜截面的承载能力,其中增加截面高度的效果最明显。

5-6 已知某钢筋混凝土矩形截面简支粱,计算跨度l 0=6000mm ,净跨l n =5760mm ,截面尺寸b ×h =250mm ×550mm ,采用C30混凝土,HRB335钢筋纵向钢筋和HPB235钢筋箍筋。若已知梁的纵向受力钢筋为4Φ22,试求:当采用Φ8@200双肢箍和Φ10@200双

肢箍时,梁所能承受的荷载设计值g+q分别为多少? 『解』

已知条件:

a s =35mm , h 0=h—a s =550—40=510mm 查附表1—2、2—3及表4—2、4—4得:

βc =1.0 , f c =14.3N/mm 2 , f t =1.43N/mm 2,f yv =210N/mm 2 , α1=1.0 , f y =300N/mm 2 ,ξb =0.550

先计算4

A s f y

22能承载的g+q:

2

A S =1520mm

1520⨯300

ξ=α1bh 0f c =1.0⨯250⨯510⨯14.3=0.250>ξb =0.550 αs =ξ(1-0.5ξ)=0.2190

M u =αs bh 0α1f c =0.2190⨯250⨯5102⨯1.0⨯14.3=203.6kN·m

2

2

M =

1

(g+q)l 0

8⨯203.6

20

8M

g+q=l

=

6

2

=45.3 kN/m

2

当用Φ8@200,A SV =101mm V=V cs =0.7f t bh 0+

1.25f yv

A sv s h 0

101

=0.7⨯1.43⨯250⨯510+1.25⨯210⨯200⨯510 =195.24 kN

1

V=2(g+q)l

2V

2⨯195.24

6=> g+q=l ==65.08 kN/m >45.3 kN/m

故所能承载的g+q应取小值45.3 kN/m,不然正截面会先破坏。

当用Φ10@200,A SV =157mm

2

V=V cs =0.7f t bh 0+

1.25f yv

A sv s

h 0

157

=0.7⨯1.43⨯250⨯510+1.25⨯210⨯200⨯510 =232.72kN

1

V=2(g+q)l

2V

2⨯232.72

6

=> g+q=l =

=77.57 kN/m >45.3 kN/m

故所能承载的g+q应取小值45.3 kN/m,不然正截面会先破坏。

5-7 某钢筋混凝土矩形截面简支粱,截面尺寸b ×h =200mm ×600mm ,采用C25混凝土,纵向受力钢筋为HRB335钢筋,箍筋为HPB235钢筋。该梁仅承受集中荷载作用,若集中荷载至支座距离a=1130mm,在支座边产生的剪力设计值V =176kN ,并已配置Φ8@200双肢箍及按正截面受弯承载力计算配置了足够的纵向受力钢筋。试求:(1)仅配置估计箍紧是否满足抗剪要求?(2)若不满足时,要求利用一部分纵向钢筋弯起,试求弯起钢筋面积及所需弯起钢筋排数(计算时取a s =35mm,梁之中不另考虑)。 『解』 已知条件:

a s =35mm , h 0=h—a s =600—35=565mm 查附表1—2、2—3及表4—2、4—4得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2 , α1=1.0 , f y =300N/mm 2

a

1130

λ=h 0=560=2.02

仅配箍筋:

1.75

f yv

A sv s h 0

1.75

101

V cs =λ+1.0f t b h 0+

=2.02+1⨯1.27⨯200⨯565+210⨯200⨯565

=143.08 kN求弯起钢筋:

V=V cs +V sb

则 V sb = V-V cs =176-143.08=32.92 kN

V sb = 0.8f y A sb bsin45°

V sb

32.92

20.8f y sin 45︒0.8⨯300⨯0.707

则 A sb ===194mm

选取

2

12弯起,A sb =226mm

2

5-8 图5-53说是钢筋混凝土伸臂梁,计算跨度l 1=7000mm,l 2=1800mm,支座宽度均为370mm ;承受均布恒荷载设计值g 1=g2=32kN/m,均布活荷载q 1=48kN/m,q 2=118kN/m;采用C25混凝土,纵向受力钢筋为HRB335钢筋,箍筋为HPB235钢筋。试求梁的配筋、绘制材料图、确定纵筋的弯起和截断位置、绘梁的配筋纵断面和横断面以及单根钢筋图。

『解』

设计条件:

查附表1—2、2—3及表4—2、4—4得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2 , α1=1.0 , f y =300N/mm 2 ,ξb =0.550

梁的内力图及内力包络图:

荷载可能有(a+b)组合、

(a+c)组合、(a+d)组合三种组合情况。

1、(a+b)组合:

∑M ∑Y

B

=0

R A ⨯7-80⨯7⨯3.5+32⨯1.8⨯0.9=0 =>R A =272.59 kN

=0

R B =80⨯7+32⨯1.8-272.59=345.01 kN

287.41

272.59x

=7-x =>x =3.407m

1

M

m ax

2

=R A ⨯3.407-80⨯2⨯3.407=464.40 kN·m

2、(a+c)组合:

∑M

B

=0

R A ⨯7-32⨯7⨯3.5+150⨯1.8⨯0.9=0 =>R A =77.29 kN

∑Y

=0

R B =32⨯7+150⨯1.8-77.29=416.71 kN

77.29x

146.71

=7-x =>x =2.415m

1

M

m ax

2

=R A ⨯2.415-32⨯2⨯2.415=93.34 kN·m

1

M=0 =>77.29⨯(7-y) -32⨯2⨯(7-y ) =0 => y=2.169m

3、(a+d)组合:

2

∑M ∑Y

B

=0

R A ⨯7-80⨯7⨯3.5+150⨯1.8⨯0.9=0 =>R A =245.29kN

=0

R B =80⨯7+150⨯1.8-245.29=584.71 kN

314.71

245.29x

=7-x =>x =3.066m

1

M

m ax

2

=R A ⨯3.066-80⨯2⨯3.066=376.05 kN·m

配筋计算:

1、截面尺寸验算:

B 支座边沿的剪力最大 V m a x =299.91kN 取a s =60 mm , 则h 0=h w =700-60=640mm

h w

640

b =250=2.56

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯250⨯640=476kN>V m ax =299.91kN 0. 2β

故截面尺寸满足要求。

2、纵筋配筋(单筋):

(1)跨中截面:(M m ax =464.40 kN·m )

ξ=1

-

-

ξb =0.550

1.0⨯11.9

α1f c

A S =ξbh 0

f y

=0.512⨯250⨯640⨯

300

=3249mm >ρm in bh=350mm

2

2

2

选用428+2

25 (A S =2463+982=3445mm ),其中

2

25弯起。

(2)支座截面:(M m ax =243.00 kN·m ) 取a s =40mm , 则h 0=h w =700-40=660mm

ξ=1

-

-

ξb =0.550

1.0⨯11.9

α1f c

A S =ξbh 0

f y

=0.209⨯250⨯660⨯

300

=1368mm >ρm in bh=350mm

2

2

2

选用23、箍筋配筋:

16+2

25 (A S =402+982=1384mm ),其中

2

25弯起。

(1)验算是否可构造配箍:

0=0.7⨯1.27⨯250⨯640=142.24 kN

应按计算配箍

(2)配筋计算:(箍筋和弯起筋共同抗剪) 计算过程见下表:

5-1 已知某承受均布荷载的矩形截面梁截面尺寸b ×h =250mm ×600mm (取a s =35mm ),采用C25混凝土,箍筋为HPB235钢筋。若已知剪力设计值V =150kN ,试采用Φ8双肢箍的箍筋间距s ? 『解』

(1)已知条件:

a s =35mm

h 0=h—a =600—35=565mm A SV =101mm 2

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =11.9 N/mm 2 , f t =1.27 N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)复合截面尺寸:

h w

565

h w =h 0=565mm b =250=2.26

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯250⨯565=420.2 kN>150 kN 0. 2β

截面满足要求。

(3)验算是否可构造配箍:

0=0.7⨯1.27⨯250⨯565=125.6 kN

应按计算配箍 (4)计算箍筋间距: V ≤0.7f t bh 0+

1.25f yv

A sv

1.25f yv

A sv s h 0

h 0

1.25⨯210⨯101⨯5653

150-125.6⨯10V -0.7f bh ()t 0 s ≤==613.2mm

查表5—2 ,取s=200 mm (5)验算最小配箍率:

f t f yv

A sv

101

0.24

0.24⨯1.27

bs =250⨯200=0.202﹪>

=

210

=0.145﹪

满足要求。 (6)绘配筋图:

5-2 图5-51所示的钢筋混凝土简支粱,集中荷载设计值F =120kN ,均布荷载设计值(包括梁自重)q=10kN/m。选用C30混凝土,箍筋为HPB235钢筋。试选择该梁的箍筋(注:途中跨度为净跨度,l n =4000mm)。

『解』

(1)已知条件:

a s =40mm

h 0=h—a =600—40=560mm

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =14.3N/mm 2 , f t =1.43N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)确定计算截面及剪力设计值:

对于简支梁,支座处剪力最大,选该截面为设计截面。 剪力设计值:

1

V=2

120

q l n

1

+F=2⨯10⨯4+120=140 kN

140=85.7﹪>75﹪

故应考虑剪跨比的影响 a=1500mm

a

1500

λ=h 0=560=2.68

h w

560

h w =h 0=560mm b =250=2.24

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯14.3⨯250⨯560=500.5kN>140 kN 0. 2β

截面满足要求。 (4)验算是否可构造配箍:

1. 75

1.75

λ+1. 0f t b h 0=2.68+1.0⨯1.43⨯250⨯560=95.2 kN

选用双肢箍

8,查表得A SV =101mm

2

f yv A sv h 0

s ≤

V -

1.75

210⨯101⨯560

3

140-95.2)⨯10(=

λ+1.0

f t bh 0

=265mm

取s=200mm,符合要求。 (6)验算最小配箍率:

f t f yv

A sv

101

0.24

0.24⨯1.43

bs =250⨯200=0.202﹪>=210

=0.163﹪

满足要求。

(7)绘配筋图:

5-3 某T 形截面简支粱尺寸如下: b ×h =200mm

×500mm (取a s =35mm,

b 'f

=400mm,

h 'f

=

100mm ); 采用C25混凝土,箍筋为HPB235

钢筋;由集中荷载产生的支座边建立设计值V =120kN (包括自重),剪跨比λ=3。试选择

该梁箍紧。 『解』

(1)已知条件:

a s =35mm

h 0=h—a =500—35=465mm

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)复合截面尺寸:

h '

h w =h 0-f =465-100=365mm b =200=1.825

h w

365

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯200⨯465=276.68kN>120 kN 0. 2β

截面满足要求。 (3)验算是否可构造配箍:

1. 75

1.75

λ+1. 0f t b h 0=3+1.0⨯1.27⨯200⨯465=51.67 kN

选用双肢箍

8,查表得A SV =101mm

2

f yv A sv h 0

s ≤

V -

1.75

210⨯101⨯465

3

120-51.67)⨯10(=

λ+1.0

f t bh 0

=144mm

取s=130mm,符合要求。 (5)验算最小配箍率:

f t f yv

A sv

101

0.24

0.24⨯1.27

bs =130⨯200=0.388﹪>

=

210

=0.145﹪

满足要求。

(6)绘配筋图:

5-4 图5-52所示的钢筋混凝土矩形截面简支粱,

截面尺寸b ×h =250mm ×600mm ,荷载设计值F =170kN (未包括梁自重),采用C25混凝土,纵向受力筋为HRB335钢筋,箍筋为HPB235钢筋。试设计该梁:(1)确定纵向受力钢筋根数和直径;(2)配置腹筋(要求选择箍紧和弯起钢筋,假定弯起钢筋终点距支座截面边缘为50mm )。

『解』

已知条件:

a s =35mm , 计算跨径l 0=6.0 m

h 0=h—a =600—35=565mm

s

查附表1—2、2—3及表4—2、4—4得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2 , α1=1.0 , f y =300N/mm 2 ,ξb =0.550

求设计弯矩及剪力: 由力学知识得:

设计剪力为支座处V=R A =170 kN 设计弯矩为集中力作用处M=170⨯1.5=255

kN ·m

〈三〉正截面设计:

M

255⨯10

6

2

2

αs =α1f c bh 0=250⨯565⨯1.0⨯11.9=0.269

查附表4—1得ξ=0.3203

α1f c

A S =ξbh 0

1.0⨯11.9

f y

=0.3203⨯250⨯565⨯

300

2

=1795mm

22弯起。

2

2

25+2

22,A S =982+760=1742mm , 其中2

〈四〉斜截面设计:

V=170 kN , A sb =760mm (1)复合截面尺寸:

2

h w

560

h w =h 0=565mm b =250=2.24

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯250⨯565=420.2kN>170 kN 0. 2β

截面满足要求。

(2)验算是否可构造配箍:

a

1500

λ=h 0=565=2.65

1.75

1.75

λ+1.0f t b h 0=2.65+1.0⨯1.27⨯250⨯565=86.01 kN

应按计算配箍 (3)计算箍筋数量:

选用双肢箍V=V cs +V sb

A sv

8,查表得A SV =101mm

2

=86.01+

f yv

s +0.8f y A sb bsin45°

=> s=232mm 取s=220mm (4)验算最小配箍率:

A sv

101

0.24

f t f yv

0.24⨯1.27

bs =250⨯220=0.202﹪>=210

=0.145﹪

满足要求。

(5)绘配筋图:

5-5 梁的荷载设计值及梁跨度同习题5-2但截面尺寸、混凝土强度等级修改如下表,并采用Φ8双肢箍,试按序号计算箍筋间距填入表5-9内,并比较截面尺寸、混凝土强度等级对梁斜截面承载力的影响?

『解』 〈1〉

(1)已知条件:

a s =40mm

h 0=h—a =500—40=460mm

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)复合截面尺寸:

h w

460

h w =h 0=460mm b =250=1.840

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯250⨯460=342.13kN>140 kN 0. 2β

截面满足要求。 (3)验算是否可构造配箍:

a

1500

λ=h 0=460=3.26>3.0 ,取λ=3.0

1. 75

1.75

λ+1. 0f t b h 0=3+1.0⨯1.27⨯250⨯460=63.90kN

选用双肢箍

8,查表得A SV =101mm

2

f yv A sv h 0

s ≤

V -

1.75

210⨯101⨯460

3

140-63.90)⨯10(=

λ+1.0

f t bh 0

=128.2mm

取s=120mm,符合要求。 〈2〉

(1)已知条件:

a s =40mm

h 0=h—a =500—40=460mm

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =14.3N/mm 2 , f t =1.43N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)复合截面尺寸:

h w

460

h w =h 0=460mm b =250=1.840

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯14.3⨯250⨯460=411.1kN>140 kN 0. 2β

截面满足要求。 (3)验算是否可构造配箍:

a

1500

λ=h 0=460=3.26>3.0 ,取λ=3.0

1. 75

1.75

λ+1. 0f t b h 0=3+1.0⨯1.43⨯250⨯460=71.95kN

(4)计算箍筋数量:

选用双肢箍

8,查表得A SV =101mm

2

f yv A sv h 0

s ≤

V -

1.75

210⨯101⨯460

λ+1.0

f t bh 0

=(140-71.95)⨯10=143.3mm

3

取s=140mm,符合要求。 〈3〉

(1)已知条件:

a s =40mm

h 0=h—a =500—40=460mm

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)复合截面尺寸:

h w

460

h w =h 0=460mm b =300=1.530

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯300⨯460=410.6kN>140 kN 0. 2β

截面满足要求。 (3)验算是否可构造配箍:

a

1500

λ=h 0=460=3.26>3.0 ,取λ=3.0

1. 75

1.75

λ+1. 0f t b h 0=3+1.0⨯1.27⨯300⨯460=76.68kN

选用双肢箍

8,查表得A SV =101mm

2

f yv A sv h 0

s ≤

V -

1.75

210⨯101⨯460

3

140-76.68)⨯10(=

λ+1.0

f t bh 0

=154.1mm

取s=150mm,符合要求。

〈4〉

(1)已知条件:

a s =40mm

h 0=h—a =600—40=560mm

s

查附表1—2、2—3得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2

(2)复合截面尺寸:

h w

560

h w =h 0=560mm b =250=2.24

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯250⨯560=416.5kN>140 kN 0. 2β

截面满足要求。 (3)验算是否可构造配箍:

a

1500

λ=h 0=560=2.68

1. 75

1.75

λ+1. 0f t b h 0=2.68+1.0⨯1.27⨯250⨯560=84.55kN

选用双肢箍

8,查表得A SV =101mm

2

f yv A sv h 0

s ≤

V -

1.75

210⨯101⨯560

3

140-84.55)⨯10(=

λ+1.0

f t bh 0

=214.2mm

取s=210mm,符合要求。 分析:

增加截面尺寸和提高混凝土等级都可以提高斜截面的承载能力,其中增加截面高度的效果最明显。

5-6 已知某钢筋混凝土矩形截面简支粱,计算跨度l 0=6000mm ,净跨l n =5760mm ,截面尺寸b ×h =250mm ×550mm ,采用C30混凝土,HRB335钢筋纵向钢筋和HPB235钢筋箍筋。若已知梁的纵向受力钢筋为4Φ22,试求:当采用Φ8@200双肢箍和Φ10@200双

肢箍时,梁所能承受的荷载设计值g+q分别为多少? 『解』

已知条件:

a s =35mm , h 0=h—a s =550—40=510mm 查附表1—2、2—3及表4—2、4—4得:

βc =1.0 , f c =14.3N/mm 2 , f t =1.43N/mm 2,f yv =210N/mm 2 , α1=1.0 , f y =300N/mm 2 ,ξb =0.550

先计算4

A s f y

22能承载的g+q:

2

A S =1520mm

1520⨯300

ξ=α1bh 0f c =1.0⨯250⨯510⨯14.3=0.250>ξb =0.550 αs =ξ(1-0.5ξ)=0.2190

M u =αs bh 0α1f c =0.2190⨯250⨯5102⨯1.0⨯14.3=203.6kN·m

2

2

M =

1

(g+q)l 0

8⨯203.6

20

8M

g+q=l

=

6

2

=45.3 kN/m

2

当用Φ8@200,A SV =101mm V=V cs =0.7f t bh 0+

1.25f yv

A sv s h 0

101

=0.7⨯1.43⨯250⨯510+1.25⨯210⨯200⨯510 =195.24 kN

1

V=2(g+q)l

2V

2⨯195.24

6=> g+q=l ==65.08 kN/m >45.3 kN/m

故所能承载的g+q应取小值45.3 kN/m,不然正截面会先破坏。

当用Φ10@200,A SV =157mm

2

V=V cs =0.7f t bh 0+

1.25f yv

A sv s

h 0

157

=0.7⨯1.43⨯250⨯510+1.25⨯210⨯200⨯510 =232.72kN

1

V=2(g+q)l

2V

2⨯232.72

6

=> g+q=l =

=77.57 kN/m >45.3 kN/m

故所能承载的g+q应取小值45.3 kN/m,不然正截面会先破坏。

5-7 某钢筋混凝土矩形截面简支粱,截面尺寸b ×h =200mm ×600mm ,采用C25混凝土,纵向受力钢筋为HRB335钢筋,箍筋为HPB235钢筋。该梁仅承受集中荷载作用,若集中荷载至支座距离a=1130mm,在支座边产生的剪力设计值V =176kN ,并已配置Φ8@200双肢箍及按正截面受弯承载力计算配置了足够的纵向受力钢筋。试求:(1)仅配置估计箍紧是否满足抗剪要求?(2)若不满足时,要求利用一部分纵向钢筋弯起,试求弯起钢筋面积及所需弯起钢筋排数(计算时取a s =35mm,梁之中不另考虑)。 『解』 已知条件:

a s =35mm , h 0=h—a s =600—35=565mm 查附表1—2、2—3及表4—2、4—4得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2 , α1=1.0 , f y =300N/mm 2

a

1130

λ=h 0=560=2.02

仅配箍筋:

1.75

f yv

A sv s h 0

1.75

101

V cs =λ+1.0f t b h 0+

=2.02+1⨯1.27⨯200⨯565+210⨯200⨯565

=143.08 kN求弯起钢筋:

V=V cs +V sb

则 V sb = V-V cs =176-143.08=32.92 kN

V sb = 0.8f y A sb bsin45°

V sb

32.92

20.8f y sin 45︒0.8⨯300⨯0.707

则 A sb ===194mm

选取

2

12弯起,A sb =226mm

2

5-8 图5-53说是钢筋混凝土伸臂梁,计算跨度l 1=7000mm,l 2=1800mm,支座宽度均为370mm ;承受均布恒荷载设计值g 1=g2=32kN/m,均布活荷载q 1=48kN/m,q 2=118kN/m;采用C25混凝土,纵向受力钢筋为HRB335钢筋,箍筋为HPB235钢筋。试求梁的配筋、绘制材料图、确定纵筋的弯起和截断位置、绘梁的配筋纵断面和横断面以及单根钢筋图。

『解』

设计条件:

查附表1—2、2—3及表4—2、4—4得:

βc =1.0 , f c =11.9N/mm 2 , f t =1.27N/mm 2,f yv =210N/mm 2 , α1=1.0 , f y =300N/mm 2 ,ξb =0.550

梁的内力图及内力包络图:

荷载可能有(a+b)组合、

(a+c)组合、(a+d)组合三种组合情况。

1、(a+b)组合:

∑M ∑Y

B

=0

R A ⨯7-80⨯7⨯3.5+32⨯1.8⨯0.9=0 =>R A =272.59 kN

=0

R B =80⨯7+32⨯1.8-272.59=345.01 kN

287.41

272.59x

=7-x =>x =3.407m

1

M

m ax

2

=R A ⨯3.407-80⨯2⨯3.407=464.40 kN·m

2、(a+c)组合:

∑M

B

=0

R A ⨯7-32⨯7⨯3.5+150⨯1.8⨯0.9=0 =>R A =77.29 kN

∑Y

=0

R B =32⨯7+150⨯1.8-77.29=416.71 kN

77.29x

146.71

=7-x =>x =2.415m

1

M

m ax

2

=R A ⨯2.415-32⨯2⨯2.415=93.34 kN·m

1

M=0 =>77.29⨯(7-y) -32⨯2⨯(7-y ) =0 => y=2.169m

3、(a+d)组合:

2

∑M ∑Y

B

=0

R A ⨯7-80⨯7⨯3.5+150⨯1.8⨯0.9=0 =>R A =245.29kN

=0

R B =80⨯7+150⨯1.8-245.29=584.71 kN

314.71

245.29x

=7-x =>x =3.066m

1

M

m ax

2

=R A ⨯3.066-80⨯2⨯3.066=376.05 kN·m

配筋计算:

1、截面尺寸验算:

B 支座边沿的剪力最大 V m a x =299.91kN 取a s =60 mm , 则h 0=h w =700-60=640mm

h w

640

b =250=2.56

5c f c bh 0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯250⨯640=476kN>V m ax =299.91kN 0. 2β

故截面尺寸满足要求。

2、纵筋配筋(单筋):

(1)跨中截面:(M m ax =464.40 kN·m )

ξ=1

-

-

ξb =0.550

1.0⨯11.9

α1f c

A S =ξbh 0

f y

=0.512⨯250⨯640⨯

300

=3249mm >ρm in bh=350mm

2

2

2

选用428+2

25 (A S =2463+982=3445mm ),其中

2

25弯起。

(2)支座截面:(M m ax =243.00 kN·m ) 取a s =40mm , 则h 0=h w =700-40=660mm

ξ=1

-

-

ξb =0.550

1.0⨯11.9

α1f c

A S =ξbh 0

f y

=0.209⨯250⨯660⨯

300

=1368mm >ρm in bh=350mm

2

2

2

选用23、箍筋配筋:

16+2

25 (A S =402+982=1384mm ),其中

2

25弯起。

(1)验算是否可构造配箍:

0=0.7⨯1.27⨯250⨯640=142.24 kN

应按计算配箍

(2)配筋计算:(箍筋和弯起筋共同抗剪) 计算过程见下表:


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